Несколько раз в комментариях, а потом и в личке меня просили об обзорах блоков питания на определенное напряжение. Я ответил, что постараюсь взять такие БП на обзор и протестировать.
Сегодня обзор блока питания на 5 Вольт.
Но просто сделать обзор было бы совсем скучно, поэтому в этот раз я попробую рассказать какие компоненты в блоке питания за что отвечают и на что надо обращать внимание при выборе блока питания.
В обзоре будет много букв и не очень много фотографий. И хоть я буду стараться писать на понятном языке, но могу сорваться и начать выражаться неприличными словами типа — синфазный, насыщение, утечка и т.п. Если вдруг что то непонятно, спрашивайте, объясню :)
Изначально я планировал заказать два блока питания, на разную мощность, 18 и 36 Ватт, но потом решил что 18 совсем неинтересно и заказал только 36 Ватт версию, ее и будем обозревать.
Начну обзор я как всегда с упаковки, так как по упаковке и встречают товар.
Пришел блок питания в коробочке из коричневого картона, на которой нанесена маркировка указывающая что перед нами блок питания на напряжение 5 Вольт и ток 7.2 Ампера.
Судя по маркировке, блоки питания в таком корпусе изготавливаются на разную мощность и разные напряжения. мне уже попадался как то 12 Вольт блок питания в таком корпусе.
Технические характеристики блока питания, заявленные на наклейке.
Входное напряжение 100-240 Вольт
Частота питающей сети — 50/60Гц.
Выходное напряжение — 5 Вольт
Выходной ток (максимальный) — 7.2 Ампера
Максимальная мощность — 36 Ватт. Написано что общая, что подразумевали под этим в данном случае, не совсем понятно.
Блок питания относительно небольшой, высота примерно соответствует высоте спичечного коробка и составляет 37мм.
Масса блока питания всего 133 грамма (вообще, чем больше этот параметр, тем лучше, хотя и косвенно).
Длина 85мм, ширина 58мм.
Вход, выход и заземление выведено на один клеммник.
Клеммник имеет крышку, полностью она не открывается, не хватает буквально немного, рядом расположен подстроечный резистор для корректировки выходного напряжения и светодиод, показывающий что блок питания включен.
Так как снаружи блока питания ничего интересного нет, разве что блестящий перфорированный кожух, защищающий от удара током и помех, то посмотрим что внутри и как это все работает.
Отвинчиваем пару винтов и добираемся до внутренностей.
Внешне претензий нет. Первым делом о культуре производства говорит монтаж. Если детали стоят ровно, отсутствуют пустые места на плате, а габаритные компоненты закреплены при помощи клея (ну или герметика), то чаще всего это признаки скорее хорошего БП, чем плохого.
Здесь установлено все аккуратно, но пустые места все таки присутствуют, хоть их и немного.
Внешний осмотр закончен, теперь можно перейти к более детальному описанию.
Для начала конструкция, в этом блоке питания применено пассивное охлаждение компонентов.
Часть тепла передается на алюминиевый корпус, выполняющий роль радиатора. Это довольно таки классический принцип охлаждения подобных блоков питания.
Кстати повысить эффективность охлаждения можно закрепив блок питания к чему то теплорассеивающему. Не рекомендуется крепить такой блок питания на теплоизолирующую поверхность, либо делать это только при условии уменьшения нагрузки.
Тепло на корпус передается от двух деталей, это высоковольтный транзистор и выходной диод, о них я расскажу позже. Между компонентами и корпусом был нанесена теплопроводящая паста, а сами компоненты прижаты стальной пластинкой.
А теперь рассмотрим отдельные части типичного блока питания и я попробую объяснить какие из них за что отвечают.
1. Клеммник, ну тут все понятно, отвечает за подсоединение входных и выходных проводов. при больших токах используют несколько одноименных клемм, например две плюсовые клеммы и две минусовые. Здесь на этом несколько сэкономили, так как выходной ток до 7.2 Ампера, а клемм всего по одной на полюс. Не скажу что это критично, но лучше когда нагрузку можно распределить.
2. Входной фильтр.
3. Диодный мост, выпрямляет сетевое напряжение, иногда устанавливается на радиатор (если выполнен в виде отдельного компонента), но в маломощных это не надо.
4. Конденсатор входного выпрямителя
5. Высоковольтный транзистор
6. Трансформатор
7. Выходной выпрямительный диод.
8. Выходной фильтр питания
9. Узел стабилизации и регулировки выходного напряжения.
Дальше я покажу и опишу вышеуказанные узлы более расширенно.
Входной фильтр питания. На самом деле больше необходим для фильтрации помех, которые проникают от блока питания в сеть. Если у вас фонит радиоприемник при включении импульсного блока питания, то сначала проверьте, а есть ли в нем такой фильтр.
В полном варианте включает в себя дроссель с двумя обмотками, два конденсатора х типа (на фото желтый), два конденсатора Y типа (обычно небольшие голубого цвета). Также в фильтр помех входит конденсатор, соединяющий первичную и вторичную стороны БП, и соединяющий минус выходных клемм с корпусом, но они больше влияют на гашение помех по выходу.
Из-за этих Y1 конденсаторов незаземленный блок питания обычно «кусается».
С дросселем и Х конденсаторами все просто, чем больше индуктивность и емкость, тем лучше, иногда даже применяют двухступенчатые фильтры (два дросселя).
В некоторых случаях фильтр упрощают, оставляя только дроссель, один конденсатор Х типа и один или два Y1 типа (между первичной и вторичной стороной БП и между минусом БП и корпусом). Это также вполне нормальное решение, но иногда вместо дросселя ставят «специально обученные перемычки», либо убирают фильтр совсем, вот так делать нельзя, помехи гарантированы.
В данном случае мы видим «эконом вариант», но вполне работоспособный, его можно было бы не дорабатывать, но производитель вместо правильных Y1 конденсаторов установил обычные высоковольтные (2.2нФ 2КВ). Это небезопасно, так как при пробое таких конденсаторов выход БП окажется соединенным со входом и может ударить током. пробить его может от всплеска напряжения вызванного например мощным разрядом молнии недалеко от линии электропередач.
Вывод, фильтр вполне жизнеспособен, но для безопасной эксплуатации лучше заменить конденсаторы голубого цвета обозначенные на плате как CY на правильные Y1 конденсаторы, либо заземлить корпус БП.
К сожалению подобным грешат наверное 90% недорогих БП.
Также, перед фильтром питания, в импульсных блоках питания устанавливается специальный терморезистор, который ограничивает бросок тока при включении. Здесь его нет, вернее его роль частично выполняет дроссель, это не очень хорошо, но в данном случае терпимо, при большой мощности БП (и соответственно конденсаторах большой емкости) он обязателен, а в особо тяжелых случаях даже стоит специальная схема, которая после включения его замыкает.
Работает он так: пока терморезистор холодный, его сопротивление велико и он ограничивает ток, после включения он нагревается и его сопротивление падает, и он не вносит больших потерь. Но если выключить блок питания, а затем включить не дождавшись остывания терморезистора, то бросок тока почти не будет ограничен.
После входного фильтра установлен диодный мост, который выпрямляет переменный ток, дальше уже постоянный ток поступает на электролитический конденсатор.
Диодный мост бывает также разным, либо из отдельных диодов, либо в виде отдельного компонента, иногда его даже устанавливают на радиатор. В данном случае применено 4 отдельных диода. Диоды самые классические, 1N4007, вполне достаточно для такого блока питания. В дешевых блоках питания применяют вообще один диод, это очень плохо, так как входной конденсатор работает неэффективно.
Входной электролитический конденсатор. Ну тут все просто, чем больше емкость (в разумных пределах), тем лучше.
Для блока питания рассчитанного только под 230 (± 10%) необходимо конденсатор емкостью равной мощности БП. Т.е. если блок питания на 90 Ватт, то конденсатор ставят 100мкФ.
Для блоков питания рассчитанных под расширенный диапазон 100-240 Вольт емкость этого конденсатора должна быть больше в 2-3 раза.
В данном случае применен конденсатор емкостью 47мкФ на напряжение 450 Вольт (это очень хорошо, обычно применяют конденсаторы на 400 Вольт). Для входного напряжения 230 Вольт его емкость более чем достаточна (при мощности блока питания в 36 Ватт), но для работы при напряжении 100-150 Вольт он мал.
Емкость конденсатора влияет на следующие характеристики.
1. Диапазон входного напряжения при котором блок питания нормально работает.
2. Срок жизни конденсатора, из-за больших пульсаций конденсатор меньшей емкости состарится раньше, чем больше емкость, тем дольше будет жить.
3. Увеличение емкости положительно влияет на КПД блока питания, хоть и слабо.
Высоковольтный транзистор. Ну тут особо сказать нечего.
Разве что тут не проходит правило — чем больше, тем лучше. Параметры транзистора должны быть оптимальны для примененной микросхемы ШИМ контроллера.
Может влиять максимальное напряжение, у этого транзистора оно равняется 600 Вольт, для данной схемы это вполне нормально, я встречал иногда на 800 Вольт, но это очень большая редкость.
Влияет еще вариант корпуса. Бывают в полностью пластмассовом корпусе, а бывают с металлической частью, тогда транзистор крепится к радиатору/корпусу через изолирующую прокладку. Вариант с полностью изолированным корпусом мне лично нравится больше.
Силовой трансформатор.
Если сильно упростить, то здесь действует правило — чем больше, тем лучше.
В данном БП применена схемотехника «обратноходового преобразователя», т.е. сначала открывается транзистор, «накачивает» трансформатор (на самом деле не совсем именно трансформатор, но это не важно), потом транзистор закрывается и энергия от трансформатора «перекачивается» в нагрузку через выходной диод.
Почему я написал насчет упрощения, дело в том, что размеры трансформатора зависят не только от мощности, а и от частоты работы блока питания. Чем частота выше, тем меньше можно применить трансформатор, но большинство ширпотребных блоков питания работают в диапазоне 60-130КГц, потому правило все таки действует.
Существуют более высокочастотные контроллеры, но высокая частота требует очень качественных материалов для трансформатора, потому цена такого БП будет гораздо выше.
Я встречал в дешевых АТХ блоках питания мощностью 250-300 Ватт трансформаторы размеров с пол спичечного коробка, но это была не работа на очень высокой частоте, а просто дикая экономия :(
Иногда спрашивают, а можно перестроить БП с 5 Вольт на 9, или с 19 на 12?
Чаще всего нельзя, так как трансформатор имеет определенное соотношение витков в первичной и вторичной обмотке, и перестроенный БП будет работать в не оптимальном режиме. или вообще не будет, так как у трансформатора есть еще одна обмотка, от которой питается микросхема ШИМ контроллера и напряжение на этой обмотке также зависит от напряжения на других обмотках.
В данном блоке питания трансформатор вполне соответствует заявленной мощности.
Выходной выпрямительный диод.
От этого диода довольно сильно зависит надежность работы блока питания, одно из правил, диод должен быть рассчитан на ток в 2.5-3 раза больше, чем максимальный выходной ток блока питания. В нашем случае это 7.2х3=21.6
В данном блоке питания применена диодная сборка, состоящая из двух диодов. Согласно документации диод рассчитан на 20 Ампер (2х10) и напряжение 100 Вольт.
По току соответствует необходимым параметрам, а по напряжению значительно превышает требуемые.
Обычно для БП 5 Вольт достаточно чтобы диод был рассчитан на 45-60, для БП 12 Вольт на 100 Вольт, для 24 Вольта надо уже 150 Вольт.
Но на самом деле, слишком хорошо это тоже плохо. Объясню почему.
Диоды Шоттки вещь очень хорошая, имеют маленькое падение, быстрое переключение, что положительно сказывается на КПД блока питания и его нагреве.
Но в отличии от обычных диодов у них более выражена разница в зависимости падения на нем от максимального напряжения, на которое рассчитан диод. Т.е. диод на 45 Вольт запросто имеет падение в 1.5 раза меньше чем диод на 100 Вольт. Т.е в данном БП лучше смотрелся бы диод на 30-40 Ампер и 60 Вольт, КПД был бы выше, а цена практически той же.
Т.е. по факту в этом БП применен хороший диод с большим запасом по напряжению, это надежно, думаю что если и сгорит он, то одним из последних, но он просто не совсем оптимален.
Выходной фильтр и узел стабилизации.
Для начала здесь также существуют свои правила, например суммарная емкость конденсаторов желательна из расчете 1000мкФ на каждый 1 Ампер выходного тока, но на самом деле БП вполне нормально работает и при в 2 раза уменьшенной емкости. Не менее важно максимальное напряжение на которое рассчитаны конденсаторы и их тип.
Выходное напряжение обычно желательно:
Для 5 вольт БП — 16, в крайнем случае 10 Вольт, ни в коем случае не 6.3
Для 12 Вольт — 25, в крайнем случае 16.
Для 24 Вольта, 35, ни в коем случае не 25.
Конденсаторы должны быть с низким внутренним сопротивлением (LowESR) и рассчитаны на 105 градусов, тогда будет работать долго.
В этом БП конденсаторы имеют емкость 1000мкФ, что дает в сумме 2000мкФ, исходя из этого максимальный длительный ток не желателен выше 4-5 Ампер. кратковременно можно снимать и больше, но сократится срок службы конденсаторов.
Кстати в этом блоке питания есть место для установки нормальных конденсаторов с диаметром 10мм, хотя сейчас установлены небольшие, диаметром 7мм.
Выходной дроссель, ну тут точно, чем больше, тем лучше. но следует учитывать, что важен не только размер, а и ток, на который рассчитан дроссель. Если дроссель намотан тонким проводом, то он будет греться. А если феррит, на котором намотан дроссель, перегревается, то его характеристики резко ухудшаются (при превышении определенной температуры). примерно на таком принципе работают индукционные паяльники, то там зло обратили во благо, но это уже тему другого обзора.
Здесь применен не очень мощный дроссель, позже при тестах мы к нему еще вернемся.
Схема стабилизации выходного напряжения. О ней я напишу чуть позже, так как она расположена снизу печатной платы, сверху расположен только подстроечный резистор для точной установки выходного напряжения и светодиод, показывающий что блок питания включен и работает (иногда это не одно и то же :).
Постепенно мы дошли до более «тонкой» электроники. В данном БП основная часть компонентов расположена снизу, со стороны дорожек из-за того, что применены безвыводные (SMD) компоненты. В блоке питания могут быть применены и обычные детали, особого значения то не имеет, потому по большому счету на это не стоит особо обращать внимания.
А вот на монтаж платы внимание обращать стоит. Плата должна быть изготовлена качественно, выводы припаяны и обкушены. а не торчать в разные стороны как попало. Желательно чтобы флюс был смыт, как минимум основная его часть.
К данному БП особых претензий нет, вполне заслуженные 4 балла. Не скажу что идеально, скорее нормально.
Я вообще имею привычку покрывать плату лаком после монтажа и промывки, но такое встречается только у брендов верхнего уровня и то чаще в промышленных устройствах.
Немного расстроило отсутствие защитного прореза под оптроном, разделяющим высоковольтную часть и низковольтную. Желательно чтобы были прорезы между близким расположением проводников разных сторон блока питания, это повышает безопасность.
По печатной плате я начертил принципиальную схему. По большому счету я взял схему одного из обозреваемых ранее БП и внес необходимые дополнения и коррективы так как большинство таких блоков питания построено по похожей (если не сказать одинаковой) схемотехнике.
Первичная сторона блока питания поближе.
Отчетливо виден ШИМ контроллер со своей «обвязкой», шунт из нескольких SMD резисторов, а также резисторы, которые входят в состав «снаббера».
Кстати насчет «снаббера», это такой узел, который гасит паразитные выбросы возникающие на высоковольтной обмотке трансформатора, выполняется в нескольких вариациях:
1. Диод + резистор + конденсатор (так сделано в этом БП), на схеме это R3, C3, DB1.
2. Диод + супрессор (аналог очень мощного стабилитрона — ограничителя).
3. Комбинация 1 и 2 пунктов, обычно применяется на больших мощностях.
4. Китайское ноу хау, не ставить его вообще. Так делают обычно в самых дешевых БП, типа зарядных для электронных сигарет и сотовых телефонов, которые продаются по три копейки.
Данный узел влияет на надежность БП
Шунт из нескольких SMD резисторов под номерами 9, 19, 21, 22, 23 предназначен для измерения тока через высоковольтный транзистор, это необходимо для защиты блока питания от перегрузки и короткого замыкания. При выходе блока питания чаще всего уходит в другой мир вместе с высоковольтным транзистором, ШИМ контроллером и резистором, который стоит между транзистором и контролером.
Пайка аккуратная, мало того, компоненты приклеены, это уже одна из «примет» более-менее нормальных блоков питания.
В этом БП применен ШИМ контроллер неизвестного происхождения, но он полностью совпадает по выводам с контроллером 63D39, который в свою очередь является аналогом
FAN6862.
В небольших блоках питания применяется три вида схемных решений
1. Микросхема ШИМ контроллера + высоковольтный полевой транзистор.
2. Микросхема мощного ШИМ контроллера у которой внутри находится и полевой транзистор и шунт (иногда вместо шунта измеряется падение на полевом транзисторе в открытом состоянии)
примеры — TOP Powerintegrations, Viper и т.п.
3. Автогенератор, микросхем нет, иногда нет и защиты от превышения тока.
Первые два типа по сути аналогичны, третий гораздо хуже, если вы увидели небольшую микросхему, значит 99% у вас первый тип БП. Если на плате есть высоковольтный транзистор и рядом с ним еще 1-2 транзистора, но меньших размеров, то это на 99% автогенератор.
Здесь применено правильное решение, замечаний нет.
Вторичная сторона, отвечает за выпрямление и стабилизацию выходного напряжения.
Некоторые люди заблуждаются, считая что за стабильность выходного напряжения отвечает первичная сторона (хотя есть и такие варианты БП). За точность стабилизации выходного напряжения отвечает именно вторичная сторона, так как она контролирует поведение первичной.
Отвечает за стабилизацию небольшая микросхемка под названием TL431, на этом фото она в очень маленьком корпусе с тремя выводами под названием V3. Эта микросхема — управляемый стабилитрон, при подаче напряжения с выхода блока питания на эту микросхему она управляет включением оптрона (на фото сверху платы, он между трансформатором и транзистором), который передает команду на ШИМ контроллер и он уже управляет мощностью БП, подстраивая ее так, чтобы на выходе было стабильное напряжение.
Напряжение на микросхему подается через делитель, иногда через просто два резистора, а иногда еще добавлен подстроечный резистор, при помощи которого можно изменить выходное напряжение в небольших пределах.
Существует еще одно заблуждение, что при выходе блока питания из строя, обычно страдает и то, что подключено. Скажу так, такое возможно, теоретически, но реально бывает ОЧЕНЬ редко. Также при выходе БП из строя вторичная сторона страдает реже всего, чаще всего все неприятности происходят на первичной (высоковольтной) стороне.
Иногда некоторые производители не делают стабилизацию выходного напряжения при помощи специальной микросхемы и оптрона, но это не очень хорошо. Мало того, у меня даже есть обзор блока питания, где есть оптрон, но он никуда не подключен.
Бывает даже влияет то, как разведены дорожки через которые измеряется выходное напряжение, это критично, особенно при больших токах.
В общем если есть оптрон и маленькая трехногая микросхема недалеко от выхода БП, то данный БП скорее всего с правильной стабилизацией.
Для большего понимания, что такое первичная (она же «горячая») сторона и вторичная (она же «холодная») я разделил на схеме стороны двумя цветами, черным цветом обозначены компоненты, которые относятся к двум сторонам одновременно.
Для начала первое включение (надо же было его когда нибудь включить). все заработало и ничего не сгорело :).
При включении БП показал напряжение на выходе равное 5,12 Вольта.
Проверяем диапазон регулировки, он составляет 4.98-5.19 Вольта, вполне нормально.
После этого выставляем на выходе заявленные 5 Вольт.
Для проверки блока питания я использую уже известный моим читателям «стенд», состоящий из:
Электронной нагрузки
Мультиметра
Осциллографа
Бесконтактного термометра.
Ручки и листика бумаги
Как и в прошлые разы я провожу ступенчатые тесты по 20 минут каждый, поднимая ток нагрузки после успешного прохождения теста. Щуп осциллографа стоит в положении 1:1.
Первый тест проводим без нагрузки, напряжение 5 Вольт, пульсации почти отсутствуют.
2. Нагрузка 2 Ампера, напряжение 5 Вольт, пульсации на уровне 30-40мВ, отлично.
1. Нагрузка 4 Ампера, напряжение 5 Вольт, пульсации около 40мВ, отлично.
2. Нагрузка 6 Ампер, напряжение чуть просело до 4.99 Вольта, пульсации практически неизменны и составляют около 40мВ, отлично.
1. Ток нагрузки 7.2 ампера, напряжение 4.99 Вольта, а вот пульсации очень выросли. Это плохо.
Рост пульсаций обусловлен не только током нагрузки, а скорее нагревом дросселя (вернее его перегревом). Выше я писал, что сердечник дросселя (и трансформатора) меняет свои характеристики при нагреве выше определенной температуры. В данном случае дроссель начинает работать как просто кусок проволоки почти ничего не фильтруя. Если так перегреется трансформатор, то это закончится походом за другим БП. Именно из измерения температур я делаю выводы от том, в каком режиме работает БП и какая его максимальная мощность.
Дроссель в этом БП намотан тонким проводом, потому он имеет большое сопротивление и сильно греется.
Ради эксперимента я охладил дроссель и измерил пульсации под нагрузкой еще раз. на всякий случай я сделал фото экрана осциллографа " в режиме реального времени", а не в режиме удержания показаний.
2. Тока нагрузки 7.2 Ампера, дроссель охлажден до 88 градусов (правда я невольно немного охладил и весь БП, но в основном охлаждал дроссель), пульсации составляют максимум 50мВ.
Согласно результатам тестирования, была составлена небольшая табличка температур основных элементов данного блока питания.
Немного о температурах.
Пускай вас не пугают температуры под 100 градусов у транзисторов и диодов, при таких температурах они себя вполне нормально чувствуют.
Гораздо более критична температура трансформатора и дросселя, а также электролитических конденсаторов. В данном БП после 1час 40 минут тестирования (последняя колонка + 20 минут под максимальным током) выходные конденсаторы разогрелись до 104.2 градуса, это очень плохо, но судя по температуре дросселя в 142 градуса я думаю что основной «вклад» в этот результат дал именно он и если его заменить, то температура конденсаторов значительно снизится.
Вообще диоды и транзисторы нормально могут работать и при 130-140 градусов, но я считаю это большой температурой. Раньше в наших справочниках писали — запрещается эксплуатация компонентов при превышении более чем одного из параметров, я стараюсь не превышать вообще никакие параметры.
В данном БП самым греющимся компонентом является выходной дроссель, температуры остальных компонентов даже под максимальным током и после длительного прогрева находятся на безопасном уровне, я был даже удивлен что диод так мало нагрелся.
При измерении температур измерялась температура именно компонента, а не радиатора, на котором он установлен, это дает более точное понимание процесса.
Резюме.
Плюсы
БП отлично держит выходное напряжение, пока это самый лучший результат среди протестированных мною БП.
Уровень пульсаций можно было бы считать очень хорошим, если бы не перегрев дросселя на максимальном токе и последующий рост пульсаций.
Общий нагрев БП находится в пределах допустимого.
Неплохое общее качество изготовления БП.
Входной конденсатор на 450 Вольт
Минусы
Дроссель «несоразмерен» выходному току БП, перегрев.
Выходные конденсаторы установлены заниженной емкости.
Применены не правильные Y, а обычные высоковольтные.
Мое мнение. Данный блок питания можно вполне безопасно эксплуатировать при токе нагрузки до 5-6 Ампер, но если заменить выходной дроссель и конденсаторы, то можно спокойно длительно работать и при токе 7 Ампер. При тесте я кратковременно нагружал его током 7.5 Ампер, работал абсолютно без проблем. т.е. запас по мощности у этого БП есть.
Очень жаль, что опять сэкономили на конденсаторах, соединяющих первичную и вторичную стороны БП и поставили обычные высоковольтные, но судя по моей практике разбора недорогих БП, так делается очень часто :(
Очень обрадовала точность стабилизации выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от холостого хода до 7.5 ампер выходное напряжение снизилось всего на 10мВ, это просто отлично, честно, я не ожидал.
В общем такой себе БП-конструктор с хорошим потенциалом, но буквально «просящий» доработки.
На этом пока все. Надеюсь что немного помог тем, кто испытывает затруднения при выборе блоков питания. Частично обзор является ответом на многие вопросы, которые мне задают в личке и в комментариях, но в планах продолжение (скорее дополнение) данного обзора-объяснения, но уже с другим блоком питания, заметно мощнее. Второй блок питания также заказан для обзора по просьбе читателей и я надеюсь, что он уже где то на подходе ко мне.
Как всегда жду вопросов и предложений в комментариях :)
И все же, что должно быть в нормальном БП
А если кратко по пунктам, то:
Клеммник, при большом токе лучше когда выходных клемм больше одной пары.
Терморезистор (покажу в другом обзоре), в маломощном БП желателен, в мощном обязателен.
Входной дроссель, обязателен если не хотите помех на радиоприемники. да и просто в сеть.
Входной электролитический конденсатор, минимум 400 Вольт, если 450, то вообще отлично, емкость минимум равняется мощности БП в Ваттах.
Высоковольтный транзистор, тут все проще, меньше чем на 600 Вольт еще не встречал (в с такой схемотехникой).
Трансформатор, если грубо, то чем больше, тем лучше. при работе проверить нагрев, если греется более 95-100 градусов — плохо.
Выходной диод, данные есть в тексте, ток не менее 2.5-3 раза от выходного, напряжение не менее 100 Вольт для 12 Вольт БП и не менее 45-60 для 5 Вольт БП
Выходные конденсаторы — Емкость чем больше (но в разумных пределах), тем лучше, но не менее чем 470мкФ на 1 Ампер, лучше 1000мкФ на 1 Ампер. Конденсаторы должны быть LowESR 105 градусов и напряжение не менее 10 Вольт для 5В БП и 25В для 12В БП.
Выходной дроссель, чем больше. тем лучше. Но с максимальным током, соответствующим выходному току БП.
Наличие регулировки выходного напряжения, необязательно, но приветствуется.
Обязательно наличие стабилизации на вторичной стороне.
Обязательно наличие ШИМ контроллера, а не транзисторной схемы.
Все элементы должны быть хорошо прижаты к радиатору/корпусу.
Предохранитель ДОЛЖЕН БЫТЬ.
Обязательно наличие правильных конденсаторов Y типа между сторонами БП (присутствие надписи Y1 на конденсаторе)
Общая аккуратность сборки говорит о контроле со стороны производителя, если БП изначально собран «криво», то от него уже тяжело ждать хороших результатов.
Именно по этим критериям я оцениваю качество блока питания
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
— очень интересно — такие (или почти такие) вам попадались за недорого? Очень хотелось бы ссылку на приличный (идеологически правильный) БП 5V на 3-7А до 10$. Чтобы любой мощный TV-Box/Mini-PC запитать можно было без существенных просадки напряжения и пульсаций.
А там где все хорошо, то цена является минусом :(
Просто стараюсь искать, где минусов меньше или их можно легко исправить.
Честные CE, TUV, UL плюс полная совместимость по ЭМС. С нормальными термисторами, нормальными Y1,
с защитой по выходу и по току и по напряжению, с честными Рубиконами, с нормальной документацией.
С 2004 года применяю RS-25-xx уже десятками тысяч — практически никаких сюрпризов.
(RS-35 под рукой нет, на фото — RS-25-5)
Просто у нас он стоит в розницу сейчас около 23 баксов :(
kirich
А как вам такой блочек на вид? Годный/нет? Стоит своих денег?
Спасибо.
RS это —
Долговечные 105°C электролитические конденсаторы
Комплекс защит от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения
Электромагнитная совместимость: EN50082-2/EN61000-6-2 для тяжелой промышленности
Высокая рабочая температура до 70°C
Вибрации 5G
Малые размеры, высокая удельная мощность
Высокие КПД, долговечность и надежность
Все модули проходят 100% прогон
SP-
Встроенный корректор мощности (PFC)
Коэффициент мощности >0.93
Входное напряжение: 85…264 В перем. тока или 120…370 В пост. тока
Комплекс защит: от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения, перегрева (при P >150 Вт)
Ограничение пускового тока, мягкий старт
Механическая подстройка Uвых: ± 10% или -5…+10%
Электрическая прочность изоляции: 3 кВ
Дистанционное включение/выключение (опция)
КПД >83%
Встроенный вентилятор (P>200 Вт)
Диапазон рабочих температур: -10…+60 °C
Сертифицировано: UL, CUL, TUV, EN, CB, CE
HRP-75-5 =280руб. — очень неплохая покупка!!!
SP-200-3.3 =330руб.
QP-200-3C =190руб.
D-50B =140руб.
Купил себе кучку всякого. Обошлось все в 1516руб. вместе с бесплатной (от 1500руб. до 30 августа по всей России) доставкой до подъезда в Питере, дошло за 2 дня, только что получил.
Вдруг кому интересно ;)
И да, доставка прадва что ли по России бесплатная больше 1500р? Не нашёл при беглом осмотре их сайта, ткните пожалуйста носом, а? :)
www.eltech.spb.ru/event/besplatnaya_dostavka_po_rossii_pri_pokupke_v_internet_magazine_na_summu_ot_1500_rublej?utm_source=eltech&utm_medium=banner&utm_campaign=dostavka
Интересно, а у них только эти четыре модели по распродаже остатков идут, или ещё что-то вкусненькое есть? :)
И да, всё-таки для чего всё-таки вы планируете использовать такие мощные и странные БП как SP-200-3.3 и QP-200-3C? :)
www.eltech.spb.ru/catalog/unit/f_string_0_435/%D0%94%D0%90/order/name%20ASC/page/1/limit/100/id/v_kozhuhe/is_sale/false
Ну, например, из QP-200-3C всего за 190руб. при нагрузке канала +15V например, лампочкой на 7W для подсветки зеркала для бритья ;), получается отличный БП на 5V/30A с LoadRegulation около 0.8% и пульсациями около 100mV_pp на токе 30A. Буду заряжать телефоны сразу мешком ;)
Да и если к какому-то хабу подводить… даже 10А. То там дорожки не выдержат :D
Так, а кроме пятивольтовых применений, какие ещё мысли?
Левелы совершенно разные обзоров получаются. Туфли, блоки питания, подвески…
Тоесть Я в том плане, что если так выкладыватся на обзор бп, не лучше ли это делать для более целевой аудитории?
Хотя минусы мне тоже ставят, несмотря на то, что я налегаю на основной инстинкт :) Хотя как мне «обяснили», я оказывается веду скрытую пропаганду США, в этот трудный момент для страны :)
Форумные движки такое редко умеют.
А какие трудные моменты сейчас в Грузии? Вроде после Саакашвили все успокоилось… Даже коньяк с Боржоми разрешили ввозить в Россию :)
Обзор развернутый, с нагрузочным тестированием, указанием на слабые места конструкции и как их допилить.
Товар куплен (ну или получен) в зарубежном интернет-магазине.
Я вот уже пару блоков питания купил после обзоров Кирича.
А два, купленные ранее и вслепую, так и лежат мертвым грузом теперь. Ибо ставить их в ответственную эксплуатацию боязно, а допилить до нормы не хватит знаний.
Кто нибудь видел, что бы я возмущался в теме про купальники?
такой не брали?
aliexpress.com/item/12V-5A-60W-110V-220V-Lighting-Transformers-high-quality-safy-Driver-for-LED-strip-3528-5050/1820683335.html
зы: наверное возьму я себе подобный блок, распаяю линейку USB-разъёмов, и будет отличная зарядка на честные 7А :)
Конечно регулируется все в комплексе, но за стабильность отвечает именно вторичная.
Первичная просто «мускулы» которые качают во вторичку.
Сейчас попробую изменить.
Кстати кр142ЕН2 и т.п. горели у меня только в путь, правда без подачи напруги на выход.
Линейники имеют кучу своих минусов, один из них — цена.
При такой цене как стоит хороший линейник, можно уже искать качественный промышленный БП.
но безопасность нагрузки при питании от импульсника не ниже, а скорее даже выше чем при питании от линейника.
Да и сравнивать промышленный Бп и ширпотребный импульсник за 8 баксов как то некорректно ИМХО. :)
Я бы собрал мостик из ВИ1-40/45, получилась бы такая небольшая и нетяжелая коробочка…
Ну это же совсем другое дело ;-)
>kirich
На одной линии ставить честный «СЕ», на другой — фейковый? Ну не знаю, такого не видел. Если клиента грохнет прибор с фейковым СЕ, то и наличие «честной» линии едва ли поможет.
А Вы защиту от перегрузки не проверяли? На каком токе срабатывает и, на сладкое, вообще… зажмуриться и коротнуть выход нафик. Что будет ;-)?
1) Чем обусловлено напряжение выходного диода? С током понятно, в 2,5...3 раза больше, а вот требования к напряжению проследить сложновато.
2) Как отличить визуально Y1 конденсатор от обычного конденсатора, использованного не по назначению? Имеют ли Y1 конденсаторы такой параметр, как ёмкость и напряжение? Точнее, что нужно знать при выборе таких конденсаторов для замены ими в различных питателях «обычных»?
3) Не очень понял, «кусается» питатель, когда используются Y1 конденсаторы, или наоборот, когда они не используются?
4) Как влияет качество выходного дросселя на акустический шум?
5) Неправильно подобранный «снаббер» может ли привести к более печальным последствиям, чем его «неиспользование» вовсе? Может ли он влиять на высокочастотный писк питателя?
6) Что вообще влияет на писк питателя? Некоторые питатели пищат почти всегда, немного изменяя тональность при нагрузке. Другие пищат лишь под нагрузкой.
Когда используются. На корпусе будет половина сетевого напряжения. Но из-за малой ёмкости это безопасно.
Либо периодический срыв генерации, либо возбуждение ОС, либо моточные детали, витки которых свободно болтаются (не проклеены, не утянуты), могут войти в резонанс с частотой преобразователя.
2. У них имеются все те же параметры что и у обычных, но они имеют надпись Y1. В прошлом обзоре 180 Ватт БП я делал их крупное фото.
3. Кусается когда они есть и Бп не заземлен
4. В нормальном БП никак, так как преобразование происходит на частоте в 60-130КГц, а человек слышит максимум до 20.
Шуметь может только из-за неправильного режима работы ШИМ контроллера, когда идет работа «пачками» или он снизил рабочую частоту (режим энергосбережения).
5. Неправильно подобранный снаббер будет снижать КПД либо греться сам, но с ним лучше чем совсем без него.
На писк не влияет
6. Скорее всего либо занижена рабочая частота (что редко), либо стоит неправильный конденсатор между входом и выходом TL431 (что чаще), либо БП работает не в режиме.
Проклеивание сердечников и т.п. это лишь борьба со следствием, а не с причиной.
Не совсем, дело именно в безопасности, при пробое эти конденсаторы уходят в обрыв, а не в КЗ.
и еще, осветите плиз нюансы использования/конструкции БП для светодиодов/лент
как понимаю, исходя из отмеченной вами стабильности данного БП, его можно использовать для питания 5-тивольтовых светодиодов и лент мощностью до 30 Вт?
Y1 — это класс безопасности
А Y1 для защиты от помех, выделены под цифрой 2.
Лент да, а 5 вольтовых светодиодов я не знаю.
2. Ещё такой вопрос, в некоторых таких БП при отключении от сети LED лента выключается плавно мерцая (в течении 1-2 сек) чем это обусловлено и как лечится?
Спасибо!
2. Не видя схемотехники Бп тяжело сказать, но скорее всего как написали ниже, это следствие высокой емкости конденсаторов.
кроме того, у ШИМ контроллеров есть порог включения, если он высокий, то Бп выключается корректно, если низкий, то будет мерцать, пока не перестанет хватать питания для перезапуска.
И все-таки есть в структуре сайта что-то замечательное, разместить в похожих публикациях как минимум весело.
А не, есть, сразу не заметил.
Можно было дополнительно про материал печатных плат рассказать, двустороннюю печать, дополнительные экраны в ноутовых БП, изолятор между платой и металлическим корпусом, активный корректор мощности, прямоходы, ограничение тока, защиту от превышения выходного напряжения и другие вкусности
Эта деталька называется ТЕРМИСТОР.
Высоковольтный транзистор. Ну тут особо сказать нечего.
Начали говорить умные слова- нужно написать про сопротивление в открытом состоянии или намекнуть что он полевой.
Если разжёвывать всё для пользователей, то последняя фраза должна звучать так- Никогда не применяйте этот блок питания при отсутствии естественной вентиляции. Юзвери запихнут его в коробку-под стол-в пакетик-под тряпку и через 2 месяца блок сдохнет.
С4 сразу менять на 47Мф 50-63В.
1. Про полевой написано.
2. Он необязательно должен быть полевым, вполне существуют блоки питания и с биполярныеми транзисторами.
Не думаю, что эта информация кому то помжет, кроме того прийдется писать и про емкость затвора, она тут больше влияет чем сопротивление в открытом состоянии.
Насчет 50-63 согласен, насчет 47 нет.
иногда надо 33-47, а иногда и 10 вполне нормально. Большая емкость создает свои проблемы.
Применены не правильные Y, а обычные высоковольтные- за много-много лет ремонта я их не менял ни разу. Кроме ударов молнии когда в труху высыпается всё.
Вы думаете я ремонтирую по другому? :)
Но это уже совсем другая история :)
А статья по ремонту это было бы очень интересно.
Вообще, формально, это одно и то же.
Так попробуйте купить на рынке этот терморезистор, там Вас обсмеют, вручат термистор и направят читать Википедию
причем статья в вики так и называется — терморезистор.
Это как меня как то поправили, сказав что правильно говорить тактильные кнопки, а не тактовые. Хотя «на рынке» все говорят — тактовые.
Кроме того в этом БП его нет и информация скорее теоретическая, в другом обзоре будет мощный БП, там я и покажу и объясню что к чему.
В какой то степени Вы конечно правы, просто я назвал по функции и это таки терморезистор, но корректнее было бы конечно термистор, причем NTC.
Но как я написал выше, это тема другого обзора, где это будет подробнее.
А если учесть что, то мне кажется, что можно «понять и простить» :)
R12, полагаю ограничивает то светодиода
R16-R17 делитель для стабилитрона, а остальное зачем?
R18 и С12 это цепь коррекции времени обратной связи. Если эта цепь рассчитана неправильно, то у БП есть шанс «шипеть» или «звенеть».
Остальное Вы указали правильно.
И сразу скажу, что меня в этом БП испугало с первого взгляда, и, соответственно, что бы я сделал. Высоковольтный транзистор и выходной диод жестко прижаты за внешнюю (не предназначенную для крепления!) часть корпуса общей металлической пластиной. Трещины в корпусах при таком креплении я видел не раз, увы. И в этом случае доли миллиметра будут разделять сетевую и выходную часть. Да, пластина заземлена через винт на корпус — но винт посажен на краску, и кто даст стопроцентную гарантию контакта в этом случае?
Так что первое, что бы я сделал — это одел по кусочку термоусадки на каждую сторону крепежной пластины. И амортизация при прижиме, и какая-никакая изоляция.
Опять же, к-т теплового расширения алюминия и пластика корпуса неодинаков — при комнатной температуре одно усилие прижима, при рабочей совсем другое.
Так что повторю, я бы однозначно одел на пластину либо термоусадку, либо лучше толстый мягкий кембрик.
Отдельные производители телефонов делают фирменные зарядки на 5.35в, но это уже за рамки нормы.
aliexpress.com/item/DC-12V-Pico-ATX-Switch-PSU-Car-Auto-Mini-ITX-High-Power-Supply-Module-160W-24Pin/32347979939.html
aliexpress.com/item/2Pcs-Lot-12V-15A-180W-Switching-Power-Supply-Driver-For-LED-Strip-light-Display-110V-240V/718619681.html
2) Если все компоненты кроме БП уже есть, можно ваттметром измерить реальную мощность системы под нагрузкой и брать с некоторым запасом.
К блоку питания (MW RS-150-48) через диммируемый драйвер подключены светодиоды. И вот если регулировать освещенность, то блок отчетливо свистит, не свистит только при нулевой, 50% загрузки и полной.
У меня есть подозрение что это трансформатор, можно это как то исправить?
БП работает с ШИМ регулировкой и диммер работает с ШИМ регулировкой.
Можно поставить дополнительно еще одни дроссель и электролит по выходу БП.
Дроссель — одна нога на выход БП, вторая к + конденсатора и к диммеру.
Минус конденсатора к минусу Бп и к диммеру.
Дроссель чем больше, тем лучше, но на соответствующий ток.
p.s. спаять схему не проблема.
Сам приглядел его для этих целей.
срадиспут по поводу п.18 правил, что мол товар представлен магазином, соответственно обзор-проплачен, товар на самом деле не такой, каким его представляют. Что обзоры с п.18 надо начинать с указания этого факта, чтобы сразу их не читать.В следующий раз я, как пример, приведу ваш прекраснейший обзор (даже больше, чем обзор). ПС: Про галочку знают все.Недели две назад заменил все без исключения конденсаторы KSO, промаркированные как «Low ESR» и +105С в безбожно заглючившем через менее чем полтора года эксплуатации спутниковом ресивере Amiko SHD-8900 на выпаянные с другого спутникового ресивера Nokia возрастом в 15(!) лет и немногим менее ежедневно проработавшего производства ELNA.
Через мои руки прошло очень много тех нокий и не припоминаю ни единого случая ухудшения параметров электролитов в них!
Вот такие они, CE85°С, дата выпуска 44-я неделя 1999г:
Прошу прощения за качество, снял мобилкой на скорую руку.
Как вариант, предлодите как написать так, чтобы люди поняли, какие конденсаторы должны быть и их отличительные признаки, чтобы понять без ESR метра.
Я все это лишь к тому, что не стоит верить написанному на современных китайских поделках и если есть возможность, менять конденсаторы на выпаянные из старых проверенных временем брендовых устройств, даже если ESR-метр покажет на новых китайских приемлимые значения. Просто они сейчас такого качества, что не работают долго.
Т.е. как написать в обзоре так, чтобы было понятно как отличить внешне плохой от хорошего?
Я это все отлично знаю, вопрос как объяснить читателю?
Поэтому, ИМХО, читателю надо так и объяснять, с конденсаторами как повезёт, но если уж сдох, то на замену лучше на базаре новые дешёвые китайские не покупать, что бы на них не было написано, а поискать выпаянные б/у из рейтинговых.
На большинстве конденсаторов в золотистой и серебристой обертке имеются надпись LowESR
у них же бывали и по 36 ватт, такие же, по 300руб))
я думал уже в москве заказывать придётся( для 3д принтеров, делаю их)
а оказалось что и наша маленькая деревня НСК то же с хорошим магазином))
Хотя, конечно, есть спорные моменты в утверждениях…
Боюсь что я так сходу и не подскажу.
Сначала разговор о БП на основе автогенератора, довольно неустойчивая вещь.
Потом сразу в дебри, предпоследний БП опять раритет, а последний обратноход, с которого лучше не начинать, это скорее следующий шаг, ну или даже через шаг.
Если хотите попробовать собрать простой импульсный блок питания, то начните с БП на микросхеме IR2151 или IR2153.
Схему легко найти в гугле, она простая, легкая для начинающего, имеет хорошую повторяемость.
Единственный минус — отсутствие стабилизации.
Я делал такой БП в одном из обзоров.
Визуальный осмотр показал что греется резистор, между трансом и транзисторами (в обозреваемом блоке это просто перемычка)
Как раз микросхема «все в одном» (тип 2 по Вашей классификации) уступает дискретному решению!
И в теории — в кристаллы микросхемы напихивают такие компоненты, которые почем зря греет высоковольтный ключ — в итоге температурная нестабильность выше.
И на практике — починить БП АТХ, в котором отказала микросхема дежурки, гораздо сложнее, чем если бы в нем всего лишь вылетел транзистор (запихивают эту микруху в самое нутро, обставляют разными компонентами, и заменить ее можно только «один в один»).
Предлагаю признать, что Вы погорячились — «тип 2» хуже всех остальных.
Микросхема обычно имеет:
1. Фиксированную частоту
2. Защиту от превышения тока
3. Плавный старт
4. Более корректное управление силовым транзистором
5. Защиту от повышенного/заниженного напряжения.
6. Работу в более широком диапазоне напряжений.
7. Микруха обычно не идет в разнос, как это умеет делать автогенератор. Причем во время ухода в разнос автогенератора страдает и вторичная часть.
Просто забудьте про типичный китайский автогенератор, даже самый простой ШИМ контроллер рвет его как Тузик грелку.
И автогенератор работает от 85 до 265 В.
Как раз этим она и занимается, при «более тонкой душевной организации» — ее ключ так греет, что у нее все внутри деградирует моментально.
№№ 6,7 и далее — всего лишь пропаганда Ваших субъективных ощущений.
Если микросхема работает не на предельной мощности, то что ему там будет? Я производил БП с микросхемами, надежность работы на голову выше чем у автогеренаторов.
6 возможно, 7 точно нет, это статистика.
Да и зачем мне что-то пропагандировать?
Слова Ваши «я рад», «да я так делал», «статистика» ничем не подкреплены.
«Ваш тип №2=все в одном» гораздо хуже, чем 1 и 3 — точно так же, как любой универсал «да все могу» хуже организации специалистов.
Как я говорил выше, я производил блоки питания, причем на 1-2 или 10-20, а довольно большими партиями, и могу сказать что нормально рассчитанный Бп с микрухой работает надежнее автогенератора.
Насчет автогенератора я сказал все выше, повторяться не вижу смысла.
Если считаете по другому, то это лично Ваше мнение, я высказал свое.
Я Вам привел 7 причин по которым ШИМ контроллер лучше автогенератора, возможно часть из них не так влияет, но в любом случае из-за последнего пункта я уже никогда не променяю одно на другое.
Типичная поломка комповых БП — высыхает электролит в цепи автогенератора, начинается повышение напряжения на вторичной обмотке, которая без ОС, ШИм контроллер Бп выходит из строя, но иногда бывает что выходит из строя его ИОН, тогда на выходе появляется завышенное напряжение, такие случаи у меня уже были.
Еще раз спасибо за ваши объяснения.
Спасибо за познавательную статью =)
ой… статья аж 2015…
И почему 2х напряжение вых. электролитов? просто соответствие по ддоп. рипплу не достаточно?
Кроме того зависит от топологии БП, к примеру у обратнохода на 12 вольт выходной конденсатор на 16 жить долго не будет, надо 25.
От топологии — разговор очевидно только об ОХ, у ПХ требования к конденсаторам в 3..20 раз меньше.